tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2021-7-3-16-24tuzsut-173Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬELECTRONICS, PHOTONICS, INSTRUMENTATION AND COMMUNICATIONSМоделирование и оценивание параметров частично-когерентных сигналов в радиотехнических системахModeling and Parameter Estimation of Partially Coherent Signals in Radio Engineering SystemsГлушанковЕ. И.GlushankovE.

Глушанков Евгений Иванович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры радиосистем и обработки сигналов

Санкт-Петербург, 193232

St. Petersburg, 193232

glushankov57@gmail.comКирикД. И.KirikD.

Кирик Дмитрий Игоревич, кандидат технических наук, доцент, декан факультета радиотехнологий связи 

Санкт-Петербург, 193232

St. Petersburg, 193232

d_i_kirik@mail.ruЛялинаА. Ж.LyalinaA.

Лялина Анна Жановна, инженер 

Санкт-Петербург, 194214

St. Petersburg, 194214

lyalinanna@gmail.comСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian FederationООО «БалтИнфоКом»РоссияBaltInfoCom, LLCRussian Federation202105102021731624Copyright © Глушанков Е.И., Кирик Д.И., Лялина А.Ж., 20212021Глушанков Е.И., Кирик Д.И., Лялина А.Ж.Glushankov E., Kirik D., Lyalina A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/173

Рассматривается задача моделирования сигналов различной пространственной когерентности в радиотехнических системах. Предложена математическая модель для пространственно-когерентных сигналов в виде стохастических дифференциальных уравнений с последующим ее исследованием в среде Simulink. Далее приводится методика построения математической модели для более общего случая – частично-когерентных сигналов, и производится оценка ее точности. На основе разработанных моделей синтезируется компенсационный алгоритм оценивания параметров частично-когерентных сигналов. По полученной зависимости чувствительности модели к отклонению от априорных данных сделаны выводы о достаточно высокой точности оценивания с использованием синтезированных алгоритмов.

The problem of modeling signals of various spatial coherence in radio engineering systems is considered. First, a mathematical model for spatially coherent signals in the form of stochastic differential equations is constructed, followed by its study in the Simulink environment. The following is a method for constructing a mathematical model for a more general case – partially coherent signals, and its accuracy is also evaluated. Based on the developed models, an algorithm for estimating the parameters of partially coherent signals is synthesized. Based on the obtained dependence of the sensitivity of the model to deviation from a priori data, conclusions are drawn about a sufficiently high accuracy of estimation using synthesized algorithms.

пространственно-временная обработка сигналовстохастические дифференциальные уравненияоценивание параметровмоделированиефильтр Калманакорреляционная функцияspace-time signal processingstochastic differential equationsparameter estimationmodelingKalman filtercorrelation functionReferencesНахмансон Г.С. Пространственно-временная обработка широкополосных сигналов. М.: Радиотехника, 2015. 256 с.Nakhmanson G.S. Spatio-Temporal Processing of Broadband Signals. Moscow: Radiotekhnika Publ.; 2015. 256 p (in Russ.)Кремер И.А. Пространственно-временная обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1984. 224 с.Kremer I.A. Space-Time Signal Processing. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1984. 224 p. (in Russ.)Кловский Д.Д., Конторович В.Я., Широков С.М. Модели непрерывных каналов связи на основе стохастических дифференциальных уравнений. М.: Радио и связь, 1984.Klovsky D.D., Kontorovich V.Ya., Shirokov S.M. Models of Continuous Communication Channels Based on Stochastic Differential Equations. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1984. (in Russ.)Глушанков Е.И., Конторович В.Я. Математическое моделирование сигналов различной пространственной когерентности в системах радиосвязи // В кн.: Адаптивные радиотехнические системы с антенными решетками. Л.: Издательство Ленинградского университета, 1991. С. 432–466.Glushankov E.I., Kontorovich V.Ya. Mathematical Modeling of Signals of Different Spatial Coherence in Radio Communication Systems. Adaptive Radio Engineering Systems with Antenna Arrays. Leningrad: Leningrad University Publ.; 1991. p.432–Глушанков Е.И., Тунгусков Н.В. Марковские модели векторных случайных процессов, описывающих параметры функционирования таможенно-логистических терминалов // Научные горизонты. 2020. № 1(29). С. 32–42.(in Russ.)Chen M.-F., Mao Y.-H. Introduction to Stochastic Processes. Vol. 2. Higher Education Press and World Scientific, 2021.Glushankov E.I., Tunguskov N.V. Markov Models of Vector Random Processes Describing the Parameters of the Functioning of Customs and Logistics Terminals. Scientific Horizons. 2020;1(29):32–42. (in Russ.)Bayram M., Partal T., Buyukoz G.O. Numerical methods for simulation of stochastic differential equations // Advances in Difference Equations. 2018. № 1. P. 17. DOI:10.1186/s13662-018-1466-5Chen M.-F., Mao Y.-H. Introduction to Stochastic Processes. Vol. 2. Higher Education Press and World Scientific; 2021.Лялина А.Ж. Моделирование спутникового канала связи на основе стохастических дифференциальных уравнений (СДУ) // Сборник лучших докладов Региональной научно-методической конференции магистрантов и их руководителей «Подготовка профессиональных кадров в магистратуре для цифровой экономики (ПКМ-2020)». СПб.: СПбГУТ, 2021 С. 98–102.Bayram M., Partal T., Buyukoz G.O. Numerical methods for simulation of stochastic differential equations. Advances in Difference Equations. 2018(1):17. DOI:10.1186/s13662-018-1466-5Glushankov E., Lyalina A., Rylov E. Modeling the satellite communication channel based on stochastic differential equations // Proceedings of the II International Scientific and Practical Conference on Information Technologies and Intelligent Decision Making Systems (ITIDMS-II-2021, Moscow, Russia, 1 July 2021). Russian New University Publ., 2021. PP. 52‒59.Lyalina A. Modeling a Satellite Communication Channel Based on Stochastic Differential Equations. Proceedings of Regional Scientific and Methodological Conference of Undergraduates and their Leaders on Training of Professional Personnel in the Magistracy for the Digital Economy. St. Petersburg: The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunica-tions Publ.; 2021. p.98–102. (in Russ.)Resnick S.I. A probability path. Springer, 2019.Glushankov E., Lyalina A., Rylov E. Modeling the satellite communication channel based on stochastic differential equations. Proceedings of the II International Scientific and Practical Conference on Information Technologies and Intelligent Decision Making Systems, ITIDMS-II-2021, 1 July 2021, Moscow, Russia. Russian New University Publ.; 2021. p.52‒59.Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Радио и связь, 1982. 624 с.Resnick S. I. A probability path. Springer; 2019.Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи. М.: Эко-Трендз, 2005. 392 с.Tikhonov V.I. Statistical Radio Engineering. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1982. 624 p. (in Russ.)Галкин В.А. Цифровая мобильная радиосвязь. М.: Горячия линия – Телеком, 2017. 590 с.Volkov L.N., Nemirovsky M.S., Shinakov Yu.S. Digital Radio Communication Systems. Moscow: Eco-Trends Publ.; 2005. 392 p. (in Russ.)Сейдж Э., Мелс Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении. М.: Связь, 1976. 496 с.Galkin V.A. Digital Mobile Radio Communication. Moscow: Goryachiya liniya – Telekom Publ.; 2017. 590 p. (in Russ.)Розенвассер Е.Н., Юсупов Р.М. Чувствительность систем управления. М.: Наука, 1981. 464 с.Sage E., Mels J. Theory of Evaluation and its Application in Communication and Management. Moscow: Svyaz Publ.; 1976. 496 p. (in Russ.)Лосева Ю.И. Адаптивная компенсация помех в каналах связи. М.: Радио и связь, 1988. 208 с.Rosenwasser E.N., Yusupov R.M. Sensitivity of Control Systems. Moscow: Nauka Publ.; 1981. 464 p. (in Russ.)Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Горячая линия – Телеком, 2014. 608 с.Losev Yu.I. Adaptive Interference Compensation in Communication Channels. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1988. 208 p. (in Russ.)Шахтарин Б.И. Фильтры Винера и Калмана. М.: Горячая линия – Телеком, 2018. 396 с.Tikhonov V.I., Kharisov V.N. Statistical Analysis and Synthesis of Radio-Technical Devices and Systems. Moscow: Goryachiya liniya – Telekom Publ.; 2014. 608 p. (in Russ.)Shakhtarin B.I. Filters of Wiener and Kalman. Moscow: Goryachiya liniya – Telekom Publ.; 2018. 396 p.Shakhtarin B.I. Filters of Wiener and Kalman. Moscow: Goryachiya liniya – Telekom Publ.; 2018. 396 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.